Биография
Илья Михайлович Франк родился 23 (10) октября 1908 года в Петербурге в семье, давшей русской культуре несколько выдающихся деятелей. В 1926 году он поступил в Московский университет. После его окончания в 1930 году Илья Михайлович в течение нескольких лет работал в лаборатории А. Н. Теренина в Государственном оптическом институте (Ленинград), занимаясь изучением фотохимических реакций оптическими методами. Его работы в этом направлении выделялись изяществом и оригинальностью методики, исчерпывающим анализом экспериментальных данных. По их результатам двадцатишестилетнему И. М. Франку была присуждена докторская степень.
В 1934 году Илья Михайлович перешел в Физический институт им. П. Н. Лебедева АН СССР (ФИАН), который возглавлял С. И. Вавилов. Понимая значение зарождавшейся в то время ядерной физики, С. И. Вавилов предложил группе молодых сотрудников переключиться на эту новую область. Илья Михайлович — оптик по склонности, по образованию и по опыту работы — некоторое время колебался, но, в конце концов, принял предложение. Совместно с Л. В. Грошевым он начал работы по исследованию недавно открытого явления рождения электрон-позитронных пар под действием гамма-лучей, продолжавшиеся вплоть до 1939 года.
Примерно в это же время П. А. Черенков под руководством С. И. Вавилова начал знаменитые исследования свечения жидкостей под действием радия (грамм радия был едва ли не основным богатством ФИАНа). Как известно, П. А. Черенков обнаружил, что под действием гамма-лучей все исследованные им чистые жидкости испускают слабый свет. Серия различных экспериментов убедительно установила необычность свойств нового свечения. С. И. Вавилов показал, что оно вызывается электронами, выбитыми из атомов гамма-лучами, и не является люминесценцией. Природа его оставалась загадочной до 1937 года, пока И. Е. Тамм и И. М. Франк в работе, ставшей классической, не дали этому «свечению Вавилова-Черенкова» исчерпывающее, хотя и парадоксальное для того времени объяснение.
Тогда ученый мир гипнотизировали два вывода из теории относительности, выражавшиеся расхожими, но неточными фразами: во-первых, электрон не может двигаться быстрее света; во-вторых, равномерно движущийся заряд не излучает. Нужно было преодолеть психологический барьер, чтобы понять, что эти фразы, относящиеся к вакууму, не применимы к движению в преломляющей среде. Илья Михайлович близко стоял к опытам Черенкова и правильно оценил их достоверность. Здесь ярко проявились свойственные ему непредвзятость мысли, способность к глубокому физическому анализу, понимание тонкостей эксперимента, упорство в достижении цели, умение выделить основные, определяющие черты явления.
Трудно переоценить важность этой работы, открывшей, по сути, новую область физики, которую можно назвать оптикой или электродинамикой релятивистски движущихся источников в преломляющей среде. Неудивительно, что за нее С. И. Вавилову, И. Е. Тамму, И. М. Франку и П. А. Черенкову в 1946 году была присуждена Государственная премия СССР, а в 1958 году И. Е. Тамму, И. М. Франку и П. А. Черенкову (С. И. Вавилова тогда уже не было в живых) — Нобелевская премия по физике.
Следующим шагом в этой области стала совместная работа В. Л. Гинзбурга и И. М. Франка. Они рассмотрели поле равномерно движущегося заряда, проходящего через плоскую границу раздела двух сред с разными коэффициентами преломления. Ученые предположили, что при этом должно испускаться электромагнитное излучение, которое авторы назвали переходным. На практике излучение было обнаружено лишь в конце 50-х годов, через десять лет после теоретического предсказания. И в последующие годы интерес к этому явлению неуклонно возрастал. Были проведены разработки различных разновидностей этого явления, значение которого для науки было сравнимо с открытием эффекта Вавилова-Черенкова. Оказалось, что переходное излучение может служить эффективным средством для определения оптических свойств неоднородных сред, их поверхностей, а также для определения параметров излучающих частиц, например энергии движущегося заряда. Пониманием основных особенностей излучения в неоднородных средах, в частности слоистых, наука во многом обязана И. М. Франку, давшему в своих работах простые и общие объяснения.
В последующие годы Илья Михайлович, не оставляя совсем своей любимой тематики, постепенно и, в определенной степени, под давлением государственных интересов все больше концентрируется на исследованиях в области ядерной физики. С 1946 года И. М. Франк — руководитель вновь созданной Лаборатории атомного ядра ФИАНа. В этот период со всей остротой встали научные вопросы, связанные с решением атомной проблемы. Одной из важных задач в этой области, решением которой занялся Илья Михайлович с сотрудниками, являлось точное определение параметров уран-графитовых решеток и выяснение физических закономерностей переноса нейтронов в них.
Новой идеей явилось предложение Ильи Михайловича использовать в этих исследованиях импульсный источник нейтронов. Выполненные в 1954 году в ФИАНе эксперименты показали высокую эффективность метода и привели к обнаружению ряда интересных закономерностей. Другой цикл работ был посвящен экспериментальному изучению реакций на легких ядрах, в которых испускаются нейтроны, изучению взаимодействия быстрых нейтронов с ядрами трития, лития и урана и изучению процесса деления.
Выполнение указанных исследований потребовало разработки ряда тонких и новых по тем временам экспериментальных методов. Этот цикл работ, выполненных под руководством Ильи Михайловича и отмеченных в 1953 году Сталинской премией, отличался высокой точностью, тщательностью и законченностью. Такой стиль работы он передал и своим ученикам, которые уже самостоятельно развили заложенные им направления исследований.
После организации в 1956 году в Дубне Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) было принято решение о создании Лаборатории нейтронной физики (ЛНФ) и строительстве импульсного реактора на быстрых нейтронах (ИБР). Возглавить эту лабораторию было поручено Илье Михайловичу, и с тех пор он бессменно, в течение более тридцати лет руководил большим интернациональным коллективом, насчитывающим свыше шестисот человек.
Под руководством Ильи Михайловича на уникальном реакторе ИБР в 1960—70 гг. проводились интенсивные и плодотворные исследования. Экспериментами был охвачен широкий круг задач ядерной физики с нейтронами, а также были проведены новаторские исследования в физике конденсированных сред методом времени пролета. Кроме традиционных исследований в области нейтронной спектроскопии были выполнены работы по фундаментальной ядерной физике. В частности, с помощью предложенного в ЛНФ оригинального источника поляризованных нейтронов были получены уникальные результаты по свойствам ядерных сил и характеристикам высоко-возбужденных состояний ядер — нейтронным резонансам.
В эти же годы был существенно модернизирован и сам ИБР. Реактор был превращен в гибридный источник нейтронов, в котором электронный пучок, синхронизированный с вращением подвижной части активной зоны, инициировал мощный импульс нейтронов в подкритическом режиме реактора. После этого ИБР-30 (так он стал называться) превратился в самый мощный в Европе импульсный источник нейтронов. За эти работы И. М. Франку и руководимому им коллективу была присуждена Государственная премия СССР.
Однако дальнейшее развитие работ потребовало создания нового, более мощного источника нейтронов. Совместными усилиями ЛНФ и НИКИЭТ был спроектирован и в 1984 году запущен уникальный импульсный реактор ИБР-2. Его пиковая мощность достигала 1500 МВт, что сделало его мировым рекордсменом среди исследовательских реакторов по плотности нейтронного потока. Илья Михайлович, как директор ЛНФ, с честью пронес тяжкий груз ответственности за создание и пуск ИБР-2.
На этом реакторе еще при жизни И. М. Франка были развернуты широкие экспериментальные исследования, которые сделали ЛНФ одним из ведущих мировых центров в области рассеяния нейтронов.
Основанная и выпестованная Ильей Михайловичем Франком Лаборатория нейтронной физики ОИЯИ стала одним из крупнейших в мире центром нейтронных исследований, диапазон которых очень широк и охватывает физику ядра, элементарных частиц, конденсированных сред, прикладные исследования. Все работы Лаборатории постоянно находились в поле зрения Ильи Михайловича. В некоторых он принимал непосредственное участие, другие обсуждались с ним, причем Илья Михайлович умел увидеть в привычных, казалось бы, вещах новые стороны и особенности явлений.
Много сил Илья Михайлович отдавал научно-общественной деятельности, которую начал еще в довоенные годы с обязанностей ученого секретаря Комиссии АН СССР по атомному ядру и продолжал, будучи председателем Научного совета АН СССР по физике атомного ядра. Педагогическая деятельность Ильи Михайловича на протяжении многих лет была связана с Московским университетом, где он заведовал кафедрой и читал лекции на физическом факультете. Заслуженной известностью пользовались Международные школы по нейтронной физике, проводимые раз в четыре года в ОИЯИ, бессменным организатором и руководителем которых был Илья Михайлович.
В последние годы и даже месяцы жизни Илья Михайлович отдал много душевных сил воспоминаниям о его учителях и коллегах. Яркая, мастерски написанная книга о С. И. Вавилове стала его последним обращением к будущим поколениям физиков.
Людям, знавшим Илью Михайловича маститым научным мэтром, трудно представить себе, что он вместе с братом Глебом Михайловичем, будучи участником знаменитых предвоенных научных экспедиций, более десяти раз поднимался на вершину Эльбруса для проведения различных исследований. Илья Михайлович был тонким знатоком литературы, настоящим любителем природы — в стекле окна его рабочего кабинета было круглое отверстие для птиц, которые доверчиво прилетали к нему...
Илья Михайлович Франк оставил глубокий нестираемый след в науке, в жизни его учеников и коллег. Мировая известность и научные достижения Ильи Михайловича являются гордостью советской и российской науки.
Скончался И. М. Франк 22 июня 1990 года. Похоронен в Москве на Введенском кладбище.
Библиография24
Фотогалерея15
